Authors: Mencl, Robert
Title: Reconstruction of surfaces from unorganized three-dimensional point clouds
Language (ISO): en
Abstract: In dieser Arbeit wird ein neuer Algorithmus zur Rekonstruktion von Flächen aus dreidimensionalen Punktwolken präsentiert. Seine besonderen Eigenschaften sind die Rekonstruktion von offenen Flächen mit Rändern, Datensätzen mit variabler Punktdichte und die Behandlung von scharfen Kanten, d.h. Stellen mit unendlicher Krümmung. Es werden formale Argumente angegeben, die erklären, warum der Algorithmus korrekt arbeitet. Sie bestehen aus einer Definition von 'Rekonstruktion' und dem Beweis der Existenz von Punktmengen für die der Algorithmus erfolgreich ist. Diese mathematische Analyse konzentriert sich dabei auf kompakte Flächen mit beschränkter Krümmung und ohne Ränder. Weitere Beiträge sind die Anwendung des Flächenrekonstruktionsverfahrens für die interaktive Modellierung von Flächen und eine Prozedur für die Glättung von verrauschten Punktwolken. Zusätzlich kann der Algorithmus leicht für die lokal beschränkte Rekonstruktion eingesetzt werden, wenn nur ein Teil des Datensatzes zur Rekonstruktion herangezogen werden soll.
In this thesis a new algorithm for the reconstruction of surfaces from three-dimensional point clouds is presented. Its particular features are the reconstruction of open surfaces with boundaries, data sets with variable density, and the treatment of sharp edges, that is, locations of infinite curvature. We give formal arguments which explain why the algorithm works well. They consist of a definition of 'reconstruction', and the demonstration of existence of sampling sets for which the algorithm is successful. This mathematical analysis focuses on compact surfaces of limited curvature without boundary. Further contributions are the application of the surface reconstruction algorithm for interactive shape design and a smoothing procedure for noise elimination in point clouds. Additionally, the algorithm can be easily applied for locally-restricted reconstruction if only a subset of the data set has to be considered for reconstruction.
Subject Headings: Flächenrekonstruktion
Punktwolken
Triangulierung
Umgebungsgraph
Flächenrückführung
Algorithmus
surface reconstruction
point clouds
triangulation
environment graphs
reverse engineering
algorithm
URI: http://hdl.handle.net/2003/2569
http://dx.doi.org/10.17877/DE290R-440
Issue Date: 2001-12-05
Publisher: Universität Dortmund
Appears in Collections:LS 07 Graphische Systeme

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